CN115244315A - 用于制造设备的线性系统和用于装配这种线性系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种线性系统(10)和一种用于装配线性系统(10)的方法,其中,所述线性系统(10)具有线性引导件(15)、驱动装置(25)、主轴螺母(65)和主轴(100),其中,所述主轴(100)沿轴线(110)延伸,其中,所述主轴螺母(65)布置在所述主轴(100)上,其中,所述驱动装置(25)在从动侧与所述主轴螺母(65)抗扭地连接,其中,所述主轴螺母(65)构造成,其中,所述主轴(100)在第一外周侧(115)上具有平行于所述轴线(110)延伸的第一主轴槽(120),其中,所述线性引导件(15)具有抗扭地布置的引导壳体(135)和第一板条元件(140),其中,所述引导壳体(135)具有径向向外延伸的第一容纳部(165),其中,所述第一板条元件(140)具有布置在径向外部的承载件(195)和相对于所述承载件(195)布置在径向内部的并且与所述承载件(195)连接的板条(190),其中,所述板条(190)和所述第一主轴槽(120)至少部分地彼此对应地构造,其中,所述第一板条元件(140)利用所述承载件(195)接合到所述引导壳体(135)的所述第一容纳部(165)中并且利用所述板条(190)接合到所述第一主轴槽(120)中并且构造用于在平行于所述轴线(110)的方向上引导所述主轴(100)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造设备的线性系统和一种用于装配这种线性系统的方法。
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2020 105 709.1的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
已知具有驱动马达、主轴和主轴螺母的线性系统,其中,驱动马达驱动主轴螺母并且主轴螺母使主轴沿轴向方向移动。借助于线性系统可以将驱动马达的旋转运动转换成主轴的轴向运动,以便在制造设备中使特定的部件沿轴线运动。在此,制造设备可以是完全自动化的并且与数据网络连接,以便操控各个部件,例如线性系统。为了主轴螺母在主轴上旋转时防止主轴的扭转,线性系统具有线性引导件。
因此,例如由DE 10 2013 216 881 A1公开了一种线性驱动器,其具有在纵向轴线的方向上延伸的壳体和绕纵向轴线可转动地容纳在其中的螺纹主轴,轴向可移动地容纳在壳体中的主轴螺母与所述螺纹主轴接合。在该设计方案中,线性驱动器的行程在纵向方向上受到强烈限制并且因此只能用于制造设备中的简单应用。如果线性驱动器以垂直于纵向轴线作用的力持续加载,则在升降杆及其支承件上出现高磨损。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的线性系统和一种用于装配这种线性系统的改进的方法。
该目的借助于根据权利要求1所述的用于制造设备的线性系统并且借助于根据权利要求15所述的方法来解决。有利的实施方式在从属权利要求中给出。
已经认识到,可以通过如下方式提供用于制造设备的改进的线性系统,即,线性系统具有线性引导件、驱动装置、主轴螺母和主轴,其中,主轴沿轴线延伸。主轴上设置有主轴螺母且主轴螺母与主轴处于接合中。驱动装置在输出侧与主轴螺母抗扭地连接并且构造用于驱动主轴螺母绕轴线旋转,其中,主轴螺母构造用于在绕轴线旋转时使主轴平行于轴线运动。主轴在第一外周侧上具有平行于轴线延伸的第一主轴槽。线性引导件具有抗扭地布置的引导壳体和第一板条元件。引导壳体具有径向向外延伸的第一容纳部。第一板条元件具有布置在径向外部的承载件和相对于承载件布置在径向内部的并且与承载件连接的并且平行于轴线延伸的板条。第一板条元件利用承载件接合到引导壳体的第一容纳部中并且利用板条接合到第一主轴槽中并且构造用于在平行于轴线的方向上引导主轴。
该设计方案具有的优点是,确保了板条元件与主轴之间的特别良好的均匀的、形状配合的,优选平面的接触,从而大大减少了第一板条元件和/或主轴的磨损。此外,线性系统由此是特别耐用的。通过将第一板条元件设置和接合到主轴槽中,主轴的螺纹槽的螺距可以与主轴直径无关地选择。特别地,螺距可以选择得特别小(例如在2至20mm之间)。由此,主轴可以单独地适配于线性系统在制造设备中的计划使用,而不必为此调整线性引导件。
此外,线性系统对制造公差和/或装配公差不敏感,从而确保了在制造设备中的可靠运行并且使制造设备的维护和/或停机时间最小化。
此外,提供了主轴的无张紧的定向。这确保了线性系统的高的功能可靠性。此外,板条相对于颗粒材料,例如第一主轴槽中的灰尘和杂质具有剥离作用,使得线性引导件防止颗粒材料进入线性系统的壳体内部空间中。
此外,线性系统在轴线的轴向方向上具有特别大的行程。主轴可以以横向于轴线的力持久地被加载,而不会因此损坏线性系统。特别地,相对于滚珠丝杠传动装置,避免了单个滚珠的过载。在此,不仅可以通过板条元件支撑由主轴的质量引起的力,而且还可以支撑由附加的负载,例如另外的部件引起的力。由此,该设计方案尤其适用于具有特别大的行程的线性系统。
此外,通过所提出的线性系统能够补偿制造公差,例如主轴槽的间距误差和/或位置和制造公差。
在另一实施方式中,承载件的第二外周侧和第一容纳部的第一内周侧至少部分地彼此对应地构造。引导壳体借助于紧固器件紧固在线性系统的系统壳体中,其中,紧固器件构造成将平行于轴线作用的夹紧力引入到引导壳体中,以便将第一容纳部的第一内周侧压紧到第二外周侧上。该设计方案具有的优点是,承载件摩擦配合地紧固在第一容纳部中,并且在紧固之后通过摩擦配合连接防止第一板条元件沿径向方向的径向移动。由此确保,在线性系统的运行持续时间内确保板条在第一主轴槽中的接合。此外,该设计方案能够特别简单地优选自动地装配。
在另一实施方式中,线性引导件具有第一弹簧元件。第一板条元件在朝向主轴的一侧上具有滑动面。承载件在径向方向上穿过第一容纳部并且在背离主轴的一侧上从第一容纳部突出。所述第一弹簧元件布置在所述引导壳体的外侧和承载件的外侧之间。第一弹簧元件构造用于将第一板条元件定位在第一主轴槽中,使得滑动面相对于第一主轴槽的主轴槽底部以预定的第三距离布置在第一主轴槽中。该设计方案具有的优点是,避免了线性引导件的超定。此外,避免了径向力通过板条支撑在主轴上,从而板条与主轴之间的赫兹压力很小。由此使板条上的磨损最小化,因为板条仅以沿周向作用的力被加载。
在另一实施方式中,线性引导件具有引导套筒,所述引导套筒具有布置在径向内侧的引导面,其中,引导套筒与系统壳体耦合并且包围主轴,其中,引导面贴靠在主轴的第一外周侧上并且构造用于支撑来自主轴的沿径向方向作用的径向力。该设计方案具有的优点是,由此板条在滑动面上卸载并且仅沿周向方向的力作用在滑动面上。由此使板条上的磨损以及螺纹主轴和板条元件的可能的制造公差的影响最小化。
在另一实施方式中,线性引导件具有第一弹簧元件。第一板条元件在朝向主轴的一侧上具有滑动面。第一弹簧元件在外侧贴靠在第一板条元件的板条上。第一弹簧元件构造用于将第一板条元件的板条保持在第一主轴槽中,使得滑动面贴靠在第一主轴槽上。该设计方案具有的优点是,来自主轴的径向力也可以经由滑动面通过板条支撑,并且可以省去对主轴的进一步的径向支承。
在另一实施方式中,第一弹簧元件环形地构造,其中,第一弹簧元件布置在第一板条元件的板条的背离主轴的一侧上,其中,第一弹簧元件在周侧包围主轴并且与主轴间隔开地布置。该设计方案具有如下优点:第一弹簧元件可以特别容易地装配在第一板条元件和主轴上。
在另一实施方式中,线性引导件具有布置在第一容纳部中的板状构造的压板,其中,压板在朝向轴线的一侧上具有凸形地构造的第一贴靠面,并且在背离轴线的一侧上具有布置的第二贴靠面。第一板条元件的承载件在径向外部具有凹形构造的第二贴靠面。第二贴靠面贴靠在第一贴靠面上。引导壳体具有沿径向方向延伸的第一通孔和固定元件,其中,第一通孔在第一容纳部中在径向内侧通入。固定元件沿径向方向可调节地布置在第一通孔中并且在径向内侧贴靠在压板的第二贴靠面上。该设计方案具有以下优点:通过将固定元件贴靠在压板上并且将压板贴靠在承载件上以及将第一板条元件的板条贴靠在第一主轴槽中,通过线性引导件无间隙地保持主轴槽。
有利地,主轴在第一外周侧上具有平行于轴线延伸的第二主轴槽,其中,第二主轴槽在周向方向上相对于第一主轴槽错开地布置。线性引导件具有至少一个第二板条元件,并且引导壳体具有第二容纳部。第二容纳部在关于轴线的径向方向上延伸并且在周向方向上与第一容纳部错开地布置。第二板条元件利用第二板条元件的板条接合到第二主轴槽中并且利用第二板条元件的承载件接合到第二容纳部中。该设计方案具有的优点是,确保了对主轴的特别良好的引导并且附加地沿径向方向支承主轴。
在另一实施方式中,第一弹簧元件包围主轴、第一板条元件和第二板条元件。在此,第一弹簧元件在径向外部贴靠在第二板条元件的板条上并且将第二板条元件固定在第二主轴槽中。由此能够将构件数量保持得较低。
特别有利的是,第一弹簧元件构造为O形环并且具有弹性材料。
在另一实施方式中,线性引导件具有至少一个第二弹簧元件,其中,第二弹簧元件在平行于轴线的方向上相对于第一弹簧元件错开地布置。在第一弹簧元件和第二弹簧元件之间布置有第一板条元件的承载件。第二弹簧元件包围主轴并且在径向外部贴靠在第一板条元件的板条上。第一弹簧元件和第二弹簧元件共同地将第一板条元件的板条固定在第一主轴槽中。由此避免了在将主轴装配在线性引导件中时板条的倾斜,从而可以自动地装配线性系统。
在另一实施方式中,主轴在第一外周侧上具有螺纹槽。螺纹槽构造成螺旋形地绕轴线延伸。所述螺纹槽和第一主轴槽呈夹角交叉。该夹角优选为65°至88°。由此,主轴可以保持特别短,从而整体上线性系统在平行于轴线的方向上也具有特别小的延伸。特别有利的是,第一主轴槽具有主轴槽底部并且螺纹槽具有螺纹槽底部,其中,螺纹槽底部在径向方向上以比主轴槽底部更小的距轴线的间距布置。由此防止主轴螺母在接合到螺纹槽中时在第一主轴槽上勾住。
在另一实施方式中,第一板条元件和引导壳体一体地并且材料统一地构造。由此减少了构件的数量。特别地,在该实施方式中可以省去上述弹簧元件。
已经认识到,通过提供引导壳体、至少一个第一板条元件、第一弹簧元件和主轴,可以提供用于装配线性系统的改进方法,其中线性系统可以如前所述地构造。在此,承载件插入到第一容纳部中,其中,第一板条元件的板条插入到第一主轴槽中,并且第一板条元件相对于引导壳体的位置通过产生在轴向方向上作用的夹紧力来确定。
附图说明
下面根据附图更详细地解释本发明。示出:
图1示出了在一般设计方案中的制造设备的线性系统的纵剖面;
图2示出了根据第一实施方式的线性系统的线性引导件的俯视图;
图3示出了在图2中所示的线性系统的第一板条元件的透视图;
图4示出了在图2和3中所示的线性系统的第一和第二弹簧元件的透视图;
图5示出了沿在图2中所示的轴线穿过在图2中所示的线性系统的透视纵剖面;
图6示出了沿图5中所示的剖面A-A穿过图5中所示的线性系统的剖视图的局部;
图7示出了在图1至6中所示的主轴的透视图;
图8示出了在图7中所示的主轴的在图7中标记的局部X;
图9示出了根据第二实施方式的线性系统的局部透视图;
图10示出了沿在图9中所示的剖面B-B穿过在图9中所示的线性系统的剖视图;
图11示出了沿穿过在图9和10中所示的线性系统的轴线的纵剖面;
图12示出了根据第三实施方式的线性系统沿轴线的纵剖面的局部;
图13示出了根据第四实施方式的线性系统的线性引导件的俯视图;
图14示出了根据图13中所示的第四实施方式的线性系统的透视剖面图;
图15示出了根据第五实施方式的线性系统的透视图;
图16示出了第一至第三壳体元件的透视图;
图17示出了沿在图15中所示的剖面C-C穿过在图15中所示的线性系统的剖视图;
图18示出了沿图15中所示的剖面C-C的图17中所示的剖视图的在图17中标记的局部Y;和
图19示出了穿过在图15至18中所示的线性系统的纵剖面的局部。
具体实施方式
在下面的图1至19中,附图标记为了便于理解而一致地用于相同的部件。此外,为了清楚起见,在剖视图中省略了阴影线的显示。
图1示出了在一般设计方案中的制造设备5的线性系统10的纵剖面。
线性系统10具有线性引导件15、第一轴承装置20、驱动装置25、第二轴承装置30、接触装置35、旋转编码器40、限定壳体内部空间50的系统壳体45和主轴100。
主轴100和系统壳体45在其主延伸方向上沿轴线110延伸。在下文中,为了便于理解,参考轴线110。在此,关于轴线110的轴向方向被理解为平行于轴线110延伸的方向。周向是在垂直于轴线110的平面中绕轴线110的圆形轨道上的方向。径向方向在平面中朝向轴线110延伸或者在平面中远离轴线110延伸。
在系统壳体45的外侧,接触装置35布置在系统壳体45上。接触装置35提供线性系统10的电接触,用于连接到数据网络(未在图1中示出)和电功率供应(同样未在图1中示出)。电功率供应例如可以是直流电流源。数据网络例如可以基于标准化协议,特别是传感器协议,例如SICK或BISS-C公司的HIPERFACE来运行,用于控制线性系统10。
系统壳体45具有示例性的长方体设计方案。系统壳体45在第一轴向端部51和与第一端部51轴向对置地布置的第二轴向端部85之间延伸。在壳体内部空间50中,旋转编码器40例如紧接第一轴向端部51地布置。旋转编码器40借助于在图1中未所示的第一电连接部与接触装置35电连接。
驱动装置25例如具有驱动马达55,该驱动马达具有转子56和定子60。此外,驱动装置具有主轴螺母65和空心轴70。
驱动马达55例如可以构造为电机,尤其构造为无刷直流电机。在该设计方案中,转子56示例性地具有多个永磁体。定子60布置在转子56的径向外侧。定子60抗扭地与系统壳体45连接并且在内侧贴靠在系统壳体45上。此外,优选具有多个沿周向并排布置的线圈的定子60例如借助于在图1中未所示的第二电连接部与接触装置35电连接。
主轴100具有螺纹槽255。螺纹槽255螺旋状地布置在主轴100的第一外周侧115上。第一外周侧在绕轴线110的圆形轨道上延伸。螺纹槽255基本上在主轴100的第一外周侧115的大部分上延伸。主轴100在图1中示例性地在系统壳体45的第二端部85上以连接区段90从系统壳体45中突出。连接区段90在轴向方向上连接到螺纹槽255上。在连接区段90上例如可以布置有外螺纹或直齿部,用于紧固制造设备5的另一部件257。
主轴螺母65接合到主轴100的螺纹槽255中。接合元件80可以构造为内螺纹,该内螺纹与螺纹槽255对应地构造。主轴螺母65也可以具有一个或多个滚珠,所述滚珠接合到螺纹槽255中并且在螺纹槽255中滚动。
主轴螺母65在径向外侧在背离第一端部51的一侧上通过第一轴承装置20可绕轴线110转动地支承。第一轴承装置20构造用于,通过主轴螺母65在系统壳体45上支撑沿径向方向作用到第一轴承装置20上的第一径向力。
空心轴70在背离第一端部51的一侧上抗扭地与主轴螺母65连接。
在朝向第一端部51的一侧上,空心轴70绕轴线110可旋转地在径向方向和轴向方向上通过第二轴承装置30支承。相对于第一轴承装置20,第二轴承装置30构造用于,在系统壳体45上支撑来自空心轴70的沿轴向方向作用的轴向力和沿径向方向作用的第二径向力。
空心轴70在朝向第二侧的一侧上抗扭地、例如通过螺纹连接75与主轴螺母65连接。在径向外部,转子56布置在空心轴70上并且抗扭地与空心轴70连接。空心轴70和主轴螺母65被主轴100穿过。空心轴70在轴向方向上相对于轴线110明显长于主轴螺母65地构造。空心轴70例如在端侧在系统壳体45的第一端部51处从系统壳体45局部地突出,其中,在第一端部51处壳体内部空间50可以相对于线性系统10的周围环境密封。
线性引导件15轴向邻接于系统壳体45的第二端部85地布置在壳体内部空间50中。在图2至19中详细地讨论线性引导件15的结构构造。线性引导件15与系统壳体45抗扭地连接。线性引导件15支撑主轴100并且防止主轴100绕轴线110旋转。线性引导件15允许主轴100沿轴线110轴向移动。
如果驱动马达55被供给电能,则转子56提供绕轴线110作用的转矩M。转子56将转矩M导入空心轴70。空心轴70通过螺纹连接75将转矩M传递给主轴螺母65。利用转矩M,主轴螺母65绕轴线110旋转,并且主轴螺母使主轴100沿轴线110移动。通过主轴螺母65接合到螺纹槽255中以及由此在螺纹槽255和主轴螺母65之间产生的摩擦,摩擦力矩MR作用到主轴100上。只要不设置主轴100的线性引导件15,摩擦力矩MR就会使主轴100绕轴线110旋转。
线性引导件15提供相对于摩擦力矩MR的反向力矩MG。反向力矩MG在周向方向上与摩擦力矩MR相反地作用。反向力矩MG引起,主轴100在主轴螺母65绕轴线110旋转时在周向方向上被固定地保持并且在轴向方向上沿轴线110被移出或移入壳体内部空间50中,然而没有主轴100绕轴线110扭转。
图2示出了根据第一实施方式的线性系统10的线性引导件15的俯视图。
为了清楚起见,主轴100在图2至6中仅以简化的图示示出。主轴100在绕轴线110的圆形轨道上延伸的第一外周侧115上具有平行于轴线110延伸的第一主轴槽120。附加地,主轴100也可以在第一外周侧115上具有第二主轴槽125,所述第二主轴槽在周向方向上关于轴线110与第一主轴槽120错开地布置。此外,主轴100可以附加地在第一外周侧115上具有第三主轴槽130,所述第三主轴槽在周向方向上关于轴线110相对于第一主轴槽120和第二主轴槽125错开地布置。第二和第三主轴槽125,130类似于第一主轴槽120平行于轴线110延伸。第一至第三主轴槽120,125,130例如被磨削到主轴100中。
在图2中,例如第一主轴槽120,第二主轴槽125和第三主轴槽130彼此以规则的间距,例如以120°的角度布置。
线性引导件15具有引导壳体135、第一板条元件140、第一弹簧元件145和优选地第二弹簧元件150。第二弹簧元件150在图2中被遮盖并且在图5中示出。此外,线性引导件15可以具有第二板条元件155和第三板条元件160。
引导壳体135抗扭地与系统壳体45连接,使得在线性系统10的运行中引导壳体135不绕轴线110旋转。引导壳体135具有关于轴线110的环形设计方案。引导壳体110具有第一容纳部165。附加地,引导壳体135具有第二容纳部170和第三容纳部175。第一至第三容纳部165,170,175示例性地以规则的间距,例如以120°角彼此在绕轴线110的周向方向上错开地布置。第一至第三容纳部165,170,175在关于轴线110的轴向方向上连接到引导壳体135的第一端侧180上。在线性引导件15装配在系统壳体45中的状态下,第一端侧180在朝向第二端部85的一侧上贴靠在系统壳体45上。
第一端侧180垂直于轴线110延伸地定向。第一至第三容纳部165,170,175平行于轴线110在轴向方向上延伸并且在径向内侧通入主轴导通部185处。主轴导通部185延伸穿过整个引导壳体135并且在俯视图中具有大致圆形的设计方案。主轴100在轴向方向上完全穿过主轴导通部185。在第一外周侧115与引导壳体135之间形成有径向间隙。
第一至第三容纳部165,170,175从主轴导通部185径向向外延伸。在图2所示的设计方案中,第一至第三容纳部165,170,175在径向外部相对于壳体外侧285封闭地构造。壳体外侧285在内侧贴靠在系统壳体45上(参见图1)并且圆柱形地构造。
图3示出了在图2中所示的线性系统10的第一板条元件140的放大透视图。
第一板条元件140与第二板条元件155和第三板条元件160相同地构造。因此,对第一板条元件140的以下解释同样适用于图2中所示的第二板条元件155和第三板条元件160。
第一板条元件140具有板条190,其中板条190圆柱形地构造。板条190在线性引导件15的装配状态下平行于轴线110延伸。
第一板条元件140还具有承载件195,其中,承载件195在装配状态下平行于轴线110沿其主延伸方向延伸。承载件195具有第二外周侧245。第二外周侧245基本上至少在相对于轴线110的周向方向上对应于相应的第一至第三容纳部165,170,175的设计方案地构造。在此,将第一周侧245理解为承载件195的周面。承载件195基本上具有长方体的设计方案。在端侧,第一周向侧245具有第二端侧205和第三端侧210。第二端侧205和第三端侧210示例性地分别布置在垂直于轴线110的平面中。第二端侧205在轴向方向上关于轴线110与第三端侧210相对置地布置。
此外,承载件195的第二外周侧245具有第一侧面211和第二侧面212。第一侧面211和第二侧面212将第二端侧205与第三端侧210连接,并且平行于轴线110定向。第一和第二侧面211,212彼此平行地定向。
在径向外部,承载件195在背离板条190的一侧上具有承载件外侧566,该承载件外侧可以平行于轴线110定向。承载件外侧566例如可以平坦地构造。弯曲的设计方案也是可能的。
在径向内部,承载件195具有紧固面200。承载件195在俯视图中具有基本上矩形的设计方案,其中,紧固面200布置在径向内侧。紧固面200与板条190的周面201相对应地构造。紧固面200在俯视图中具有基本上示例性半圆形的设计方案。
板条190在紧固面200上材料配合地与承载件195连接。在此,板条190的周面201可以粘接在紧固面200上。板条190也可以与承载件195一体地并且材料统一地构造。特别有利的是,板条190具有至少一种调质钢。有利的是,第一板条元件140至少在周面201上硬化。第一板条元件140也可以完全硬化。
在轴向方向上,平行于轴线110,在图3中,板条190示例性地构造成比承载件195更长,使得板条190在装配状态下在承载件195上沿轴向方向在一侧突出承载件195的第二端侧205并且在另一侧突出第三端侧210。在此,板条190可以相对于承载件195居中地定向,使得板条190在两侧以相同的长度超出承载件195。
在背离承载件195的一侧上,周面201形成滑动面215。周面201在横截面中比第一主轴槽120的轮廓稍微更大程度地弯曲。特别有利的是,板条190在滑动面215上的表面硬度小于在第一至第三主轴槽120,125,130中的表面硬度。
图4示出了在图2和3中所示的线性系统10的第一和第二弹簧元件145,150的透视图。
第一弹簧元件145和第二弹簧元件150示例性地彼此相同地构造。在该实施方式中,第一和/或第二弹簧元件145,150关于轴线110环形地构造。第一和/或第二弹簧元件145,150可以具有圆形的横截面(在图4中虚线示出)。第一和/或第二弹簧元件145,150通常也可以被称为O形环。优选地,第一弹簧元件145和/或第二弹簧元件150具有弹性的、可逆变形的材料。所述材料例如可以具有硅树脂、橡胶、弹性体。
图5示出了沿在图2中所示的轴线110穿过在图2中所示的线性系统10的透视纵剖面。
第一容纳部165在引导壳体135的朝向引导壳体135的第四端侧335的一侧上轴向地通过引导壳体135封闭。在轴向方向上,第一容纳部165可以比承载件195稍微短地构造。第一容纳部165通入第一端侧180中。第一端侧180和第四端侧335彼此平行地延伸并且垂直于轴线110定向。在线性引导件15装配在系统壳体45中的状态下,第四端侧335布置在朝向第一端部51和主轴螺母65的一侧上(参见图1)。
系统壳体45具有第一环绕槽326。第一槽326沿轴向方向布置在引导壳体135与系统壳体45的第二端部85之间(参见图1)。第一槽326在径向内侧通入主轴导通部185处。第一槽326在纵向方向上形成为比第一弹簧元件145更宽。在第一槽326中布置有第一弹簧元件145。第一槽326可以示例性地矩形地构造。
在第四端侧335和第一容纳部165之间,在引导壳体135中构造有第二环绕槽330,所述第二环绕槽在径向内侧通入主轴导通部185中。在第二槽330中布置有第二弹簧元件150。第二槽330在纵向方向上形成为比第二弹簧元件150更宽。第二槽330可以示例性地矩形地构造。
通过第一和第二弹簧元件145,150在第一或第二槽326,330中的布置,线性引导件15在关于轴线110的轴向方向上特别紧凑地构造。
引导壳体135借助于紧固器件520(在图5中示意性地示出)与系统壳体45连接。紧固器件520提供沿平行于轴线110的轴向方向作用的夹紧力FS。紧固器件520可以具有一个或多个螺钉,所述螺钉在轴向方向上穿过引导壳体135并且旋入到系统壳体45中。
系统壳体45提供与夹紧力FS相对应作用的反作用力FG。反作用力FG在轴向方向上抵抗夹紧力FS作用。引导壳体135以夹紧力FS压靠第三端侧210。承载件190通过在第二端侧205上的夹紧力FS在端侧压靠到系统壳体45上。由此提供承载件190,引导壳体135和系统壳体45之间的力配合连接。
图6示出了沿图5中所示的剖面A-A穿过图5中所示的线性系统10的剖视图的局部。
承载件195的第二外周侧245至少部分地与第一容纳部165的第一内周侧240相对应地构造。第一板条元件140以第一子区段220接合到第一主轴槽120中。在此,滑动面215贴靠在第一主轴槽120上。
承载件195以承载件195的第二子区段225接合到第一容纳部165中。第一容纳部165在径向方向上这样构造,使得在径向外部布置在第一板条元件140的承载件195上的、优选平行于轴线110延伸的承载件外侧566在径向方向上与第一容纳部165的容纳部底部230间隔开地布置。通过间隔开的布置避免了线性引导件15的超定。此外,由此为主轴100提供沿径向方向的公差补偿。
第一容纳部165的第一内周侧240可以相对于承载件195的第二外周侧245例如构造为间隙配合系统,以便在装配线性引导件15时确保第一板条元件140在关于轴线110的径向方向上可靠地运动(借助于图6中的箭头象征性地示出)。此外,在装配中确保第二外周侧245在第一容纳部165的第一内周侧240上的可靠滑动。间隙配合系统如此选择,使得其仅在装配时存在,并且在装配状态下间隙配合系统被取消,并且承载件195借助夹紧力FS和反作用力FG力配合地紧固在系统壳体45和引导壳体135上。
下面一起解释图5和图6。
第二弹簧元件150示例性地与第一弹簧元件145相同地构造。在线性引导件15的装配状态下,第一弹簧元件145和第二弹簧元件分别以第二内周侧250在径向外部贴靠在第一板条元件140的板条190的周面201上。
通过第一弹簧元件145和第二弹簧元件150的环形设计,第一弹簧元件145和第二弹簧元件150不仅在径向外侧包围第一板条元件140的板条190,而且在径向外侧包围第二板条元件155的板条190(参见图2)以及第三板条元件160的板条190。由此减少了用于将板条190保持在相应的第一至第三主轴槽120,125,130中的线性引导件15的构件数量。
此外,通过第一弹簧元件145和第二弹簧元件150包围主轴100。第一和第二弹簧元件145,150的第二内周侧250优选与主轴100的第一外周侧115间隔开地布置。由此避免了第一和/或第二弹簧元件145,150在螺纹槽255上的夹住和/或卡住。
在装配状态下,第一弹簧元件145和第二弹簧元件150被施加到第一至第三板条元件140,155,160的板条190上,使得第一弹簧元件145和第二弹簧元件150的环形设计基本上保持不变。
在轴向方向上,第二弹簧元件150相对于第一弹簧元件145错开地布置。
第二弹簧元件150和第一弹簧元件145确保相应的板条190的滑动面215接合到分别配属的第一至第三主轴槽120,125,130中。在第一至第三主轴槽120,125,130与相应贴靠的板条190之间的接触处,摩擦力矩MR和反向力矩MG相互作用。由此,通过线性引导件15防止主轴100绕轴线110的旋转。
通过由于赫兹压力为平面的接触避免板条190卡在分别配属的第一至第三主轴槽120,125,130中。此外,在主轴100沿轴线110运动时通过板条190确保良好的引导。
通过第一至第三板条元件140,155,160的一体地且材料统一的设计方案或相应的板条190与第一至第三板条元件140,155,160的承载件195的材料连接,反向力矩MG经由第一至第三板条元件140,155,160径向向外被支撑。通过第二子区段225经由相应对应的第一至第三容纳部165,170,175在抗扭地布置的引导壳体135上的接合使反向力矩MG支撑在引导壳体135上。
图7示出了在图1至6中所示的主轴100的透视图。
主轴100除了第一至第三主轴槽120,125,130之外在第一外周侧115上附加地具有螺纹槽255,其中,螺纹槽255螺旋形地绕轴线110延伸地构造。螺纹槽255和第一至第三主轴槽120,125,130呈夹角地交叉。优选地,所述夹角为65°至88°。
图8示出了在图7中所示的主轴100的在图7中标记的局部X。
第一至第三主轴槽120,125,130分别具有主轴槽底部260。在主轴槽底部260上,相应的第一至第三主轴槽120,125,130具有相对于轴线110的最小第一间距a1。螺纹槽255具有螺纹槽底部265,其中,螺纹槽底部265与轴线110具有最小的第二间距a2。与具有第一间距a1的主轴槽底部260相比,螺纹槽底部265相对于轴线110以更小的第二间距a2布置。该设计方案具有的优点是,在主轴螺母65接合到螺纹槽255中时避免了主轴螺母65在第一和/或第二和/或第三主轴槽120,125,130上的倾斜,从而确保了主轴螺母65绕轴线110的可靠的旋转。或者,第一距离a1和第二距离a2可以相同。
为了装配线性系统10,在第一装配步骤中提供引导壳体135和第一至第三板条元件140,155,160以及第一和第二弹簧元件145,150以及系统壳体45。
在第二装配步骤中,第一和第二弹簧元件145,150定位在引导壳体135中的分别配属的第一和第二槽326,330中。
在第二装配步骤之后的第三装配步骤中,分别将第一至第三板条元件140,155,160的承载件190沿轴向方向优选从径向内侧向径向外侧插入到所配属的第一至第三容纳部165,170,175中。
第一和第二弹簧元件145,150的内直径被选择为,使得在第一和第二弹簧元件145,150的未张紧状态下,第一和第二弹簧元件145,150在外侧贴靠在板条190上,但是第一至第三板条元件140,155,160仅径向向内拉动,使得第一至第三板条元件140,155,160的相应的承载件195保留在分别对应的第一至第三容纳部165,170,175中。
在第三装配步骤之后的第四装配步骤中,将主轴100插入穿过主轴导通部185并且将板条190穿入到分别配属的第一至第三主轴槽120,125,130中。在此,主轴100可以相对于引导壳体135以小角度(小于5°)沿绕轴线110的周向方向往复旋转。在此,根据第一和第二弹簧元件145,150的设计方案,第一和第二弹簧元件145,150可以张紧,使得板条190的滑动面215贴靠在分别配属的第一至第三主轴槽120,125,130上或者通过第一和第二弹簧元件145,150压紧。
在紧接着第四方法步骤的第五装配步骤中,线性引导件15装配在线性系统10中,并且引导壳体135借助于紧固器件520紧固在系统壳体45上。紧固器件520被装配成使得夹紧力FS作用在引导壳体135上。然后装配线性系统10的其他部件。
图9示出了根据第二实施方式的线性系统10的局部透视图。
在图9中,为了清楚起见,省略了线性系统10的许多部件的图示,特别是省略了系统壳体45的图示。
线性引导件15基本上与在图1至8中所示的线性引导件15相同地构造。下面仅讨论图9中所示的线性引导件15与图1至8中所示的线性引导件15的区别。
引导壳体135具有至少一个第一通孔270。附加地,引导壳体135可以具有第二通孔275和在图9中被遮盖地布置的第三通孔280(在图10中示出)。第一至第三通孔270,275,280通到引导壳体135的壳体外侧285上。在第一至第三通孔270,275,280中的每个中分别布置有固定元件290。固定元件290例如可以构造为螺钉,尤其构造为埋头螺钉。也可以考虑固定元件290的另一设计方案,例如作为夹持体,所述夹持体接合到分别配属的第一至第三通孔270,275,280中。固定元件290在图9中示例性地从径向外侧向径向内侧沿轴线110的方向插入,优选拧入到分别配属的第一至第三通孔270,275,280中。
图10示出了沿在图9中所示的剖面B-B穿过在图9中所示的线性系统10的剖视图。
第一通孔270从壳体外侧285径向向内地在轴线110的方向上延伸。第一通孔270在径向内部通入第一容纳部165中。在此,示例性地,第一通孔270在径向方向上比第一容纳部165更短地构造。
第二通孔275和第二容纳部170以及第三通孔280和第三容纳部175与第一通孔270和第一容纳部165的设计方案相同地布置和构造,从而就此参考第一通孔270或第一容纳部165。
线性引导件15附加地具有压板295。压板295在径向内部在朝向轴线110的一侧上具有第一贴靠面300。
第一贴靠面300弯曲地,优选凸形地构造。承载件195在背离轴线110的一侧上具有第二贴靠面315。第二贴靠面315弯曲地,优选凹形地构造。优选地,曲率具有布置在轴线110上的曲率中心点。在此特别有利的是,第二贴靠面315部分球形地或(部分)球体地构造。
压板295在背离轴线110且在径向外部布置的一侧上具有第三贴靠面305。第三贴靠面305基本上在一个平面中延伸并且平坦地构造。第三贴靠面305与绕轴线110的圆形轨道相切地定向。在线性引导件15的装配状态下,固定元件290以径向内侧布置的接触面310优选面状地或线形地或点状地贴靠在第三贴靠面305上。通过接触面310在第三贴靠面305上的面状或线状贴靠,避免了在将固定元件290拧入第一通孔270中时压板295的倾斜。
在该实施方式中,承载件195在周向方向上构造成明显比板条190宽。因此,承载件195在周向方向上突出到板条190上。在此特别有利的是,承载件195的宽度沿周向如此宽地选择,使得承载件195完全布置在第一容纳部165中并且在径向内侧不突出于第一容纳部165。在此,承载件195的内侧316与绕轴线110延伸的圆形轨道相切地定向。该设计方案具有的优点是,避免了内侧316与主轴100的第一外周侧115的触碰接触。
图11示出了沿穿过在图9和10中所示的线性系统10的轴线110的纵剖面。
在引导壳体135的第一端侧180上,系统壳体45贴靠在线性引导件15上。
第二贴靠面315在第一贴靠面300上基本上具有线接触部或面接触部,其中线接触部例如平行于轴线110延伸。
压板295在周侧贴靠在第一容纳部165的第一内周侧240上,从而压板295可以在第一容纳部165中通过固定元件290或承载件195在径向方向上无倾斜地移动。
相对于在图1至8中所示的设计方案,在第二端侧205和第一内周侧240之间构造有第一轴向间隙320,并且在第三端侧210和第一内周侧240之间构造有第二轴向间隙325。
在周向方向上(如在图10中所示的那样)承载件195以第一侧面211和/或第二侧面212贴靠在第一内周侧240上,从而在第一内周侧240上可靠地支撑反向力矩MG。通过第一和第二轴向间隙320,325避免了第一板条元件140在装配线性引导件15时夹住。此外,避免了线性引导件15的超定。因此,第一板条元件140在第一容纳部165中的轴向定位仅通过第二贴靠面315与第一贴靠面300之间的线接触实现。该设计方案具有的优点是,第一板条元件140可以支撑反向力矩MG和径向力,所述径向力在径向方向上向外作用。线性引导件15优选机械地作为纯旋转接头起作用。因此,其对于垂直于轴线110的倾斜是不敏感的。
为了装配在图9至11中所示的线性引导件15,下面一起解释图9至11。
用于装配的方法基本上与用于装配在图1至8中所示的线性系统10的方法相同。下面仅讨论与在图1至8中所示的方法的区别。
在第一装配步骤中,第一至第三通孔270,275,280可以是敞开的。附加地,提供相同数量的固定元件290以及第一至第三通孔270,275,280。
在跟随第一方法步骤的第二装配步骤中,将第一弹簧元件145插入到第一槽326中并且将第二弹簧元件150插入到第二槽330中。
附加地,在第三装配步骤中,在将承载件195插入到分别配属的第一至第三容纳部165,170,175中之前,分别将压板295这样插入到第一至第三容纳部165,170,175中,使得弯曲地构造的第一贴靠面300布置在朝向轴线110的侧上。之后,将第一至第三板条元件140,155,160的承载件195插入到分别配属的第一至第三容纳部165,170,175中。
压板295例如径向向外如此程度地被推动,直至压板295止挡在第一容纳部165的容纳部底部230上。在第二容纳部170中以及在第三容纳部175中也分别以与刚才描述的相同的方式和方法插入压板295。
在该实施方式中,第四和第五装配步骤互换,从而首先将引导壳体135连同第一至第三板条元件140,155,160引入到系统壳体45中并且与系统壳体45连接,例如旋拧。之后,主轴100通过线性引导件如上面在第四装配步骤中所描述的那样插入到线性系统10中。
在紧接着第五装配步骤的附加的第六装配步骤中,在第一至第三通孔270,275,280中的每个中分别配合、例如拧入固定元件290。省去了夹紧力FS和反作用力FG的提供,由此通过压板和固定元件290限定地固定第一板条元件140相对于引导壳体135的位置。
在此,固定元件290在第一至第三通孔270,275,280中的每个中径向向内移动,例如拧入,直至接触面310无间隙地但无张紧地贴靠在第三贴靠面305上。同时,在该状态下,第一贴靠面300无间隙且无力地基本上贴靠在第二贴靠面315上。滑动面215同样无间隙地贴靠在分别配属的第一至第三主轴槽120,125,130中。
固定元件290可以例如借助于螺钉固定器件被固定以防止无意的松开。为了固定构造为埋头螺钉的固定元件290,锁紧螺钉也可以从径向外部拧入到第一至第三通孔270,275,280中。
图12示出了根据第三实施方式的线性系统10的纵剖面的局部。
线性系统10基本上与在图9至11中所示的线性系统10相同地构造。下面仅讨论图12中所示的线性系统10的第三实施方式与图9至11中所示的线性系统10的第二实施方式的区别。
在图12中,压板295在轴向方向上相对于轴线110比在图9至12中所示的更短地构造,从而在轴向方向上在第一内周侧240和压板295之间布置有第三轴向间隙340。此外,在系统壳体45和压板295之间在端侧布置有第四轴向间隙345。通过第三和第四轴向间隙340,345避免了线性引导件15的超定。
此外,承载件195在周侧贴靠在第一内周侧240上,尤其与图9至12不同地在第三端侧210上也贴靠在第一内周侧240上。第二端侧205贴靠在系统壳体45上,该系统壳体在端侧封闭第一容纳部165。由此防止承载件195以及第一板条元件140在第一容纳部165中的倾斜。承载件195优选地仅沿轴向方向和沿周向方向在第一容纳部165中被引导,但不通过紧固器件520在第一容纳部165中被夹紧。因此,当固定元件290松动或拆卸时,第一板条元件140的承载件165可以在径向方向上从径向内部向外移动并且在第一容纳部165中返回。该设计方案尤其适合于:利用线性引导件15没有支撑来自主轴100的弯矩或者仅支撑很小的弯矩。通过该设计方案避免了超定,从而能够实现简化的装配或调整。
固定元件290在装配状态下沿径向方向经由压板295固定第一板条元件140在第一容纳部165中的径向位置。尤其可以通过固定元件290以限定的方式固定板条190在所属的主轴槽120中的贴靠。
图13示出了根据第四实施方式的线性系统10的线性引导件15的俯视图。
在图13中,为了清楚起见,基本上仅示出线性引导件15。线性系统10基本上与在图1至8中所示的线性系统10相同地构造。下面仅讨论图13中所示的线性系统10与图1至8中所示的线性系统10的区别。
引导壳体135和第一至第三板条元件140,155,160一体地并且材料统一地构造。在第一至第三板条元件140,155,160中的每个板条元件的两侧可以形成凹部610。凹部610具有槽形的设计方案并且在周向方向上分别直接连接到第一至第三板条元件140,155,160上。凹部610防止主轴100钩在第一至第三板条元件140,155,160上。凹部610允许切削地制造引导壳体135。
引导壳体135还在径向内侧具有引导面605,所述引导面沿周向方向分别在两个沿周向方向相邻布置的凹部610之间延伸。引导表面605在绕轴线110的圆形轨道上延伸。引导面605构造成贴靠在主轴100的第一外周侧115上,用于支撑来自主轴100的径向力。在此有利的是,主轴槽底部260与分别配属的第一至第三板条元件140,155,160间隔开地布置。
替代地,也可以在引导面605与第一外周侧115之间以及在第一至第三板条元件140,155,160与主轴槽底部260之间布置间隙。
图14示出了沿在图13中所示的轴线110穿过在图13中所示的线性系统10的透视纵剖面。
引导壳体135旋拧在系统壳体45上。凹部610平行于轴线110并且基本上在引导壳体135的整个轴向延伸上延伸。第一至第三板条元件140,155,160具有与引导壳体135基本上相同的宽度。此外,省去弹簧元件145,150和第一和第二槽326,330。
图15示出了根据第五实施方式的线性系统10的透视图。
线性系统10基本上与在图1至8中所示的线性系统10相同地构造。下面仅讨论图15中所示的线性系统10与图1至8中所示的线性系统10的区别。
引导壳体135在该实施方式中多件式地构造。因此,引导壳体135具有第一壳体元件500和至少一个第二壳体元件505。附加地,引导壳体135也可以具有在图15中基本上被遮盖地布置的第三壳体元件510。在第一端侧180上,在引导壳体135装配在系统壳体45中的状态下(参见图1),第一至第三壳体元件500,505,510在朝向第二端部85的一侧上贴靠在系统壳体45上。
第一至第三壳体元件500,505,510沿周向分别彼此间隔开地布置。第一至第三壳体元件500,505,510分别利用紧固器件520与系统壳体45连接。
紧固器件520可以分别具有例如一对螺钉,所述螺钉平行于轴线110延伸。螺钉可以在内侧拧入系统壳体45中,以便分别成对地紧固第一至第三壳体元件500,505,510。
图16示出了第一至第三壳体元件500,505,510的透视图。
第一至第三壳体元件500,505,510彼此相同地构造,从而下面针对第一壳体元件500阐述的内容同样类似地适用于第二或第三壳体元件505,510。
第一壳体元件500具有第一支腿525和轴向对置地布置的第二支腿530。第一支腿525在装配状态下布置在朝向系统壳体45的第一端部51(参见图1)的一侧上。第二支腿530布置在朝向系统壳体45的第二端部85的一侧(参见图1)上。在此,第二支腿530具有第一端侧180。第四端侧335布置在第一支腿525上。
第一支腿525和第二支腿530分别在彼此轴向错开地布置的平面中延伸,所述平面构造成垂直于轴线110延伸。第一支腿525和第二支腿530基本上沿周向延伸。在第一支腿525和第二支腿530之间布置有第一容纳部165。在第一容纳部165上连接有沿周向延伸的第五轴向间隙540。在沿周向方向背离第五轴向间隙540的一侧上,第一壳体元件500具有连接区段545。连接区段545在第一壳体元件500的整个轴向延伸上延伸并且将第一支腿525与第二支腿530连接。连接区段545在周向方向上在背离第五轴向间隙540的一侧限制第一容纳部165。
第一通孔270延伸穿过连接区段545。在沿周向方向背离连接区段545的一侧上,第一壳体元件500具有第二通孔275,该第二通孔两件式地构造并且不仅延伸穿过第一支腿525而且延伸穿过第二支腿530。第一和第二通孔270,275沿周向布置在第一容纳部165的两侧。第二通孔275在实施方式中被第五轴向间隙540中断。
图17示出了沿在图15中所示的剖面C-C穿过在图15中所示的线性系统10的剖视图。
承载件195在该实施方式中相对于在图1至8中所示的设计方案在径向方向上更宽地构造。在此,承载件195以第三子区段560在径向外侧突出于相应的第一至第三壳体元件500,505,510的外侧565。承载件外侧566布置在第一壳体元件500的外侧565的径向外侧。
第一和第二通孔270,275可以构造为孔或构造为沿周向延伸的长孔。紧固器件520(参见图15)穿过第一通孔270和第二通孔275插接。
图18示出了沿图15中所示的剖面C-C的图17中所示的剖视图的在图17中标记的局部Y。
在第三子区段560上,承载件195具有固定槽570,该固定槽环绕地构造在承载件195上。固定槽570在径向方向上布置在外侧565和承载件外侧566之间。
在承载件195的侧视图中,承载件195例如具有圆柱形的设计方案。支撑环575接合到固定槽570中。支撑环575侧向地突出于承载件195的第二外周侧245并且沿径向方向与第一壳体元件500的外侧565间隔开地布置。在径向方向上,在支撑环575和外侧565之间布置有第一弹簧元件145。第一弹簧元件145在周侧包围承载件195并且贴靠在承载件上。外侧565与支撑环575之间的径向间距选择为,使得第一弹簧元件145不仅贴靠在支撑环575上而且贴靠在外侧565上。
第一弹簧元件145确保板条190的与第一主轴槽120接合的第一子区段220与第一主轴槽120间隔开地布置。这意味着,在滑动面215和第一主轴槽120之间布置有间隙580。间隙580例如可以是最大0.005mm至0.1mm宽。该设计方案确保通过间隙580防止线性引导件15卡在主轴100上。此外,减少了磨损,因为与在图1至13中所示的设计方案相比,滑动面215仅在摩擦力矩MR导入到主轴100中时贴靠在所配属的主轴槽120,125,130上。
图19示出了穿过在图15至16中所示的线性系统10的纵剖面的局部。
线性引导件15附加地具有保持器585和引导套筒590。保持器585在半纵截面中形成为L形。保持器585还绕轴线110旋转对称地构造。保持器585在系统壳体45的内侧与系统壳体45连接。
引导套筒590在保持器585的径向内侧布置在保持器585的留空部600中。引导套筒590可以具有例如铜合金。引导套筒590构造成空心圆柱形并且在外侧贴靠在保持器585上。引导套筒590在内侧具有平行于轴线110延伸的引导面605。引导套筒590在周侧包围主轴100。主轴100无论其轴向位置如何总是完全穿过引导套筒590。
引导面605贴靠在主轴100的第一外周侧115上。引导面605将来自主轴100的径向力支撑在保持器585上。为了防止引导套筒590的轴向移动,引导套筒590可以在径向外侧与保持器585材料连接。保持器585可以具有调质钢。引导套筒590与第一板条元件140的板条190轴向间隔开地布置。
在轴向方向上,第一端侧180贴靠在保持器585上。为了紧固和提供张紧力FS或反作用力FG,紧固器件520可以穿过保持器585或旋入到保持器585中,以便因此将引导壳体135紧固在系统壳体45上。
所述装配方法基本上与在图1至8中阐述的装配方法相同地构成。下面仅讨论用于装配图15至19中所示的线性系统10的装配方法与图1至8中描述的装配方法的区别。
在第三方法步骤中,承载件195从径向内侧向径向外侧插入穿过第一容纳部165,直至第三子区段560突出于外侧565。
在图1至8中描述的第二装配步骤在第三装配步骤之后执行。在此,第一弹簧元件145被推到第三子区段560上,直至第一弹簧元件145贴靠在外侧565上。
此后,支撑环575被插入到固定槽570中,从而第一弹簧元件145一方面支撑在支撑环575上而且也支撑在外侧565上。
在第四方法步骤中,主轴100附加地插入通过引导套筒590。
在第五方法步骤中,紧固器件520穿过第一和第二通孔270,275并且在紧固器件520设计为螺钉的情况下被拧紧。由此,第一容纳部165的第一内周侧240利用平行于轴线110作用的夹紧力FS被压紧到第二外周侧245上,从而承载件195的第二外周侧245与第一容纳部165的第一内周侧240构成摩擦配合的连接。由此,在径向方向上,第一板条元件140的承载件195相对于第一壳体元件500不可移动并且限定地定位。此外,限定了第一子区段到第一主轴槽120中的接合并且防止板条190从第一主轴槽120中滑出。
通过第二壳体元件505和第三壳体元件510的相同的设计方案,同样分别限定地确定第二板条元件155和第三板条元件160的板条190到分别配属的第二主轴槽125或第三主轴槽130中的接合。
在图15至19中所示的设计方案具有以下优点:线性引导件15可特别好地调节,但同时也可特别简单地装配。通过取消无间隙,在该实施方式中,第一至第三主轴槽120,125,130可以具有比在图1至14中所示的第一至第三主轴槽120,125,130更大的制造公差。
附图标记列表
5 制造设备
10 线性系统
15 线性引导件
20 第一轴承装置
25 驱动装置
30 第二轴承装置
35 接触装置
40 旋转编码器
45 系统壳体
50 壳体内部空间
51 第一端部
55 驱动马达
56 转子
60 定子
65 主轴螺母
70 空心轴
75 螺纹连接
85 第二端部
90 连接区段
100 主轴
105 主轴引导部
110 轴线
115 第一外周侧(主轴)
120 第一主轴槽
125 第二主轴槽
130 第三主轴槽
135 引导壳体
140 第一板条元件
145 第一弹簧元件
150 第二弹簧元件
155 第二板条元件
160 第三板条元件
165 第一容纳部
170 第二容纳部
175 第三容纳部
180 第一端侧
185 主轴导通部
190 板条
195 承载件
200 紧固面
201 周面
205 第二端侧
210 第三端侧
211 (承载件的)第一侧面
212 (承载件的)第二侧面
215 滑动面
220 第一子区段
225 第二子区段
230 容纳部底部
235 第三侧面
240 (第一容纳部的)第一内周侧
245 (承载件的)第二外周侧
250 (第一和/或第二弹簧元件的)第二内周侧
255 螺纹槽
257 部件
260 主轴槽底部
265 螺纹槽底部
270 第一通孔
275 第二通孔
280 第三通孔
285 壳体外侧
290 固定元件
295 压板
300 第一贴靠面
305 第三贴靠面
310 接触面
315 第二贴靠面
316 (承载件的)内侧
320 第一轴向间隙
325 第二轴向间隙
326 第一凹槽
330 第二凹槽
335 第四端侧
340 第三轴向间隙
345 第四轴向间隙
500 第一壳体元件
505 第二壳体元件
510 第三壳体元件
520 紧固器件
525 第一支腿
530 第二支腿
540 第五轴向间隙
545 连接区段
560 第三子区段
565 (第一壳体元件的)外侧
566 承载件外侧
570 固定槽
575 支撑环
580 间隙
585 保持器
590 导向套筒
595 另外的紧固器件
600 留空部
605 引导面
610 凹部
Claims (15)
1.一种用于制造设备(5)的线性系统(10),
-具有线性引导件(15)、驱动装置(25)、主轴螺母(65)和主轴(100),
-其中,所述主轴(100)沿轴线(110)延伸,并且
-其中,所述主轴螺母(65)布置在所述主轴(100)上,并且所述主轴螺母(65)和所述主轴(100)处于接合中,
-其中,所述驱动装置(25)在输出侧与所述主轴螺母(65)抗扭地连接并且构造用于驱动所述主轴螺母(65)绕所述轴线(110)旋转,
-其中,所述主轴螺母(65)构造用于在绕所述轴线(110)旋转时使所述主轴(100)平行于所述轴线(110)运动,
-其中,所述主轴(100)在第一外周侧(115)上具有平行于所述轴线(110)延伸的第一主轴槽(120),
-其中,所述线性引导件(15)具有抗扭地布置的引导壳体(135)和第一板条元件(140),
-其中,所述引导壳体(135)具有径向向外延伸的第一容纳部(165),
-其中,所述第一板条元件(140)具有径向向外布置的承载件(195)和相对于所述承载件(195)布置在径向内部的并且与所述承载件(195)连接的并且平行于所述轴线(110)延伸的板条(190),
-其中,所述第一板条元件(140)利用所述承载件(195)接合到所述引导壳体(135)的所述第一容纳部(165)中并且利用所述板条(190)接合到所述第一主轴槽(120)中并且构造用于在平行于所述轴线(110)的方向上引导所述主轴(100)。
2.根据权利要求1所述的线性系统(10),
-其中,所述承载件(195)的第二外周侧(245)和所述第一容纳部(165)的第一内周侧(240)至少部分地彼此对应地构造,
-其中,所述引导壳体(135)借助于紧固器件(520)紧固在所述线性系统(10)的系统壳体(45)中,
-其中,所述紧固器件(520)构造成将夹紧力(FS)引入到所述引导壳体(135)中,以便将所述第一容纳部(165)的所述第一内周侧(240)至少部分地压紧到所述第二外周侧(245)上并且将所述承载件(195)力配合地紧固在所述第一容纳部(165)中,
-其中优选地,所述夹紧力(FS)平行于所述轴线(110)定向。
3.根据权利要求1或2所述的线性系统(10),
-其中,所述线性引导件(15)具有第一弹簧元件(145),
-其中,所述第一板条元件(140)在朝向所述主轴(100)的一侧上具有滑动面(215),
-其中,所述承载件(195)在径向方向上穿过所述第一容纳部(165)并且在背离所述主轴(100)的一侧上从所述第一容纳部(165)突出,
-其中,所述第一弹簧元件(145)布置在所述引导壳体(135)的外侧(565)与所述承载件(195)的承载件外侧(566)之间,
-其中,所述第一弹簧元件(145)构造用于将所述第一板条元件(140)定位在所述第一主轴槽(120)中,使得所述滑动面(215)相对于所述第一主轴槽(120)的主轴槽底部(260)以预定的第三距离(a3)布置在所述第一主轴槽(120)中。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的线性系统,
-其中,所述线性引导件(15)具有引导套筒(590),所述引导套筒具有布置在径向内侧的引导面(605),
-其中,所述引导套筒(590)与所述系统壳体(45)耦合并且包围所述主轴(100),
-其中,所述引导面(605)贴靠在所述主轴(100)的所述第一外周侧(115)上并且构造用于支撑来自所述主轴(100)的沿径向方向作用的径向力。
5.根据权利要求1或2所述的线性系统(10),
-其中,所述线性引导件(15)具有第一弹簧元件(145),
-其中,所述第一板条元件(140)在朝向所述主轴(100)的一侧上具有滑动面(215),
-其中,所述第一弹簧元件(145)在外侧贴靠在所述第一板条元件(140)的板条(190)上,
-其中,所述第一弹簧元件(145)构造用于将所述第一板条元件(140)的所述板条(190)保持在所述第一主轴槽(120)中,使得所述滑动面(215)贴靠在所述第一主轴槽(120)上。
6.根据权利要求5所述的线性系统(10),
-其中,所述第一弹簧元件(145)环形地构造,
-其中,所述第一弹簧元件(145)布置在所述第一板条元件(140)的所述板条(190)的背离所述主轴(100)的一侧上,
-其中,所述第一弹簧元件(145)在周侧包围所述主轴(100)并且与所述主轴(100)间隔开地布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述线性引导件(15)具有布置在所述第一容纳部(165)中的板状构造的压板(295),
-其中,所述压板(295)在朝向所述轴线(110)的一侧上具有弯曲地、优选地凹形或凸形地构造的第一贴靠面(300),并且在背离所述轴线(110)的一侧上具有布置的第三贴靠面(305),
-其中,所述第一板条元件(140)的所述承载件(195)在径向外部具有弯曲构造的第二贴靠面(315),
-其中,所述第二贴靠面(315)优选地以线接触或面接触的方式贴靠在所述第一贴靠面(300)上,
-其中,所述引导壳体(135)具有沿径向方向延伸的第一通孔(270)和固定元件(290),
-其中,所述第一通孔(270)在所述第一容纳部(165)中在径向内侧通入,
-其中,所述固定元件(290)沿径向方向可调节地布置在所述第一通孔(270)中并且在径向内侧贴靠在所述压板(295)的第三贴靠面(305)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述主轴(100)在所述第一外周侧(115)上具有平行于所述轴线(110)延伸的第二主轴槽(125),
-其中,所述第二主轴槽(125)在周向方向上相对于所述第一主轴槽(120)错开地布置,
-其中,所述线性引导件(15)具有至少一个第二板条元件(155),并且所述引导壳体(135)具有第二容纳部(170),
-其中,所述第二容纳部(170)在关于所述轴线(110)的径向方向上延伸并且在周向方向上与所述第一容纳部(165)错开地布置,
-其中,所述第二板条元件(155)利用所述第二板条元件(155)的板条(190)接合到所述第二主轴槽(125)中并且利用所述第二板条元件(155)的承载件(195)接合到所述第二容纳部(170)中。
9.根据权利要求8所述的线性系统(10),
-其中,所述第一弹簧元件(145)包围所述主轴(100)、所述第一板条元件(140)和所述第二板条元件(155),
-其中,所述第一弹簧元件(145)在径向外部贴靠在所述第二板条元件(155)的板条(190)上并且将所述第二板条元件(155)固定在所述第二主轴槽(125)中。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述第一弹簧元件(145)构造为O形环并且具有弹性材料。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述线性引导件(15)具有至少一个第二弹簧元件(150),
-其中,所述第二弹簧元件(150)在平行于所述轴线(110)的方向上相对于所述第一弹簧元件(145)错开地布置,
-其中,在所述第一弹簧元件(145)和所述第二弹簧元件(150)之间布置有所述第一板条元件(140)的承载件(195),
-其中,所述第二弹簧元件(150)包围所述主轴(100)并且在径向外部贴靠在所述第一板条元件(140)的板条(190)上,
-其中,所述第一弹簧元件(145)和所述第二弹簧元件(150)共同地将所述第一板条元件(140)的板条(190)固定在所述第一主轴槽(120)中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述主轴(100)在所述第一外周侧(115)上具有螺纹槽(255),
-其中,所述螺纹槽(255)构造成螺旋形地绕所述轴线(110)延伸,
-其中,所述螺纹槽(255)和所述第一主轴槽(120)呈夹角交叉,
-其中,所述夹角优选为65°至88°。
13.根据前述权利要求中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述第一主轴槽(120)具有主轴槽底部(260)并且所述螺纹槽(255)具有螺纹槽底部(265),
-其中,所述螺纹槽底部(265)布置成在径向方向上与所述轴线(110)的间隔比所述主轴槽底部(260)更小。
14.根据前述权利要求中任一项所述的线性系统(10),
-其中,所述第一板条元件(140)和所述引导壳体(135)一体地并且材料统一地构造。
15.一种用于装配线性系统(10)的方法,
-其中,所述线性系统(10)根据权利要求1至14中任一项构造,
-其中,将所述承载件(195)插入到所述第一容纳部(165)中,
-其中,将所述第一板条元件(140)的板条(190)插入到所述第一主轴槽(120)中,
-其中,所述第一板条元件(140)相对于所述引导壳体(135)的位置通过产生在轴向方向上作用的夹紧力(FS)来确定。
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